BIM综合管线技术

BIM综合管线技术

一、技术特点

随着社会的进步，人们对建筑的安全性、智能化、舒适性和节能等提出了更高的要求，促使机电系统繁多，管线种类也很复杂，而机电管线安装空间也越来越紧张。为了达到合理布置管线的目的，传统使用二维软件(如CAD)绘制机电综合图纸，并辅以局部的剖面图的方式来解决机电管线综合的问题。由于传统的管线综合存在先天的局限性，不能完全保证其管线布局的合理性。采用目前较新的BIM技术，可以大幅度提高管线综合的效率。BIM技术，即将施工的建筑和机电设备管线进行三维建模，并采用BIM技术中具有可视化模型及碰撞检测功能，对现有信息模型进行碰撞检查，可直观地发现管线综合中的问题，及时调整，从而减少了施工中不必要的返工，提高了消防工程安装的一次成功率，从而达到工程对标高及施工质量的高要求。

二、实施过程

（一）综合管线实施流程

1、BIM小组的成立。为了推进BIM技术的运用，并立志于研究如何利用BIM模型的信息化来完善、提高机电深化设计及现场施工的质量，公司成立了有多年深化设计经验的工程师和精通BIM软件操作的BIM团队。

2、BIM软件的选择。BIM应用软件中，Revit软件市场占有率较高，故服务及功能相对较为完善，有更强的经济效益，拟采用Revit软件。

3、设备的配置。BIM软件对所使用的硬件设备要求较高，根据相应的要求配置专用的电脑等设备。

4、建立族库。根据常用的设备材料，建立材料设备的三维族库，并根据不同项目的需要，不断充实和完善族库。

5、结合工程进行建筑结构和设备建模。运用BIM软件，根据二维建筑结构和机电施工图纸，建立三维的建筑结构和管线模型。

6、现场结构复测。组织人员根据结构图纸进行现场实际复测，根据复测结果修改建筑结构模型。

7、三维碰撞检查。通过BIM软件中的碰撞检测功能进行模型的碰撞检测，并出具碰撞检测报告，根据报告逐一检查及排除碰撞点位。

8、指导施工和工厂化预制。根据调整后的模型，进行部分材料的工厂化预制，在施工前进行技术交底。

9、绘制竣工图纸。根据最终的施工现场，局部调整BIM模型，完成竣工BIM模型。 （二）、综合管线具体实施

1、管线综合由我单位组成深化设计小组，会同项目总工程师、施工经理共同制定深化设计、施工工作计划，确保设计、施工的连续性。

2、分工

机构人职责由总包制定方案，协调我单位与设计院。设计院基本技术支持，对深化图纸的审核签字确认我单位做管线综合图纸，达到指导施工的要求。

3、设备管线的综合排布将所有管线全部合成在一个图上，找出复杂的交叉位置，发现各项专业在设计上存在的矛盾，对单项工程原来布置的走向、位置有不合理或与其他工程发生冲突的现象，提出调整位置和相互协调的意见（根据布管原则），会同各部门、各施工单位商讨解决。使各项管线在建筑空间上占有合理的位置，然后再画详细的大样图，出图后再到现场认真核对，再进一步修改，最终完成管线综合图。

4、管线综合深化设计时所应用软件为Revit，对有特殊要求的部位应用MagiCAD

对管线进行校核。

5、管线工程综合设计原则

1)大管优先，因小管道造价低易安装，且大截面、大直径的管道，如空调通风管道、排水管道、排烟管道等占据的空间较大，在平面图中先作布置。

2)临时管线避让长久管线。

3）有压让无压是指有压管道和无压管道。无压管道，如生活污水、粪便污水排水管、雨排水管、冷凝水排水管都是靠重力排水，因此，水平管段必须保持一定的坡度，是顺利排水的必要和充分条件，所以在与有压管道交叉时，有压管道应避让。

4）金属管避让非金属管。因为金属管较容易弯曲、切割和连接。

5）电气避热避水在热水管道上方及水管的垂直下方不宜布置电气线路。 6）消防水管避让冷冻水管（同管径）。因为冷冻水管有保温，则有利于工艺和造价。

7）低压管避让高压管。因为高压管造价高。

8）强弱电分设由于弱电线路如电信、有线电视、计算机网络和其它建筑智能线路易受强电线路电磁场的干扰，因此强电线路与弱电线路不应敷设在同一个电缆槽内，而且留一定距离。

9）附件少的管道避让附件多的管道，这样有利于施工和检修，更换管件。各种管线在同一处布置时，还应尽可能做到呈直线、互相平行、不交错，还要考虑预留出施工安装、维修更换的操作距离、设置支、柱、吊架的空间等。

6、综合管线的排布方法

1)定位排水管(无压管)。排水管为无压管，不能上下翻转，应保持直线，满足坡度。一般应将其起点(最高点)尽量贴梁底使其尽可能提高。沿坡度方向计算其沿程关键点的标高直至接入立管处。

2)定位风管(大管)。因为各类暖通空调的风管尺寸比较大，需要较大的施工空间，所以接下来应定位各类风管的位置。风管上方有排水管的，安装在排水管之下；风管上方没有排水管的，尽量贴梁底安装，以保证天花高度整体的提高。

3)确定了无压管和大管的位置后，余下的就是各类有压水管，桥架等管道。此类管道一般可以翻转弯曲，路由布置较灵活。此外，在各类管道沿墙排列时应注意

以下方面：保温管靠里非保温管靠外；金属管道靠里非金属管道靠外；大管靠里小管靠外；支管少、检修少的管道靠里，支管多、检修多的管道靠外。管道并排排列时应注意管道之间的间距。一方面要保证同一高度上尽可能排列更多的管道，以节省层高；另一方面要保证管道之间留有检修的空间。管道距墙，柱以及管道之间的净间距应不小于100mm。

三、实施结果

运用BIM技术，进行管线综合排布，有效地提高了机电管理综合的合格率，扩大了工厂化预制的工作面，减少了施工现场的返工量，促进了机电设备安装的绿色施工，推动了建筑施工的节能。

四、应用案例

根据施工图纸建立建筑、结构、机电BIM模型，利用BIM技术检测建筑与结构之间的碰撞问题，设计不合理问题，有效控制建筑和结构图纸的一致性，避免了在施工过程因建筑和结构设计冲突，造成的返工、拆改。

我们根据建筑、结构、机电的BIM模型进行管线的布置，在发生与总包BIM模型发生冲突或者碰撞时，相互协调碰撞，利用BIM软件把建筑、结构等影响到机电专业的模型，整合到一个模型当中，利用软件自动检测碰撞功能，分别检测机电各专业间碰撞、机电与建筑和结构碰撞等，把问题提前优化，把影响较大的问题反馈给相关专业协调修改。

当消防系统与机电总包的风管发生碰撞时，如图所示：

上述图，可以看出发生碰撞的地方比较明显，通过碰撞检测可以看出桥架与风管有明显的冲突，通过协商，把桥架的位置进行调整，解决碰撞。

利用BIM技术检测消防和机电之间的碰撞问题，设计不合理问题，有效控制建筑和结构图纸的一致性，避免了在施工过程因建筑和结构设计冲突，造成的返工、拆改。

利用BIM模型检测出的结构梁与门的碰撞，在传统的2D平面图纸里很难发现此类问题。

案例1：

在图中所示，可以看出红色的地方发生了碰撞，我们需要调整管道的避让，其中蓝色部分是风管，尽量避免风管90°弯曲，所以调整水管的位置，绿色部分是水管部分，最终结果我们需要进行碰撞检查后进行修改，避免施工中出现错误。

案例2：

上图为水管与水管之间的碰撞，灰色部分是水管，可以从图中看出交叉的部分发现打架的问题，需要进行调整，把水管的位置进行碰撞检测从而进行修改，使得在现场施工的时候避免不必要的冲突和错误。

案例3：

上述图中，浅蓝色部分是桥架，绿色部分是风管，红色部分是消防水管，图中通过碰撞检查可以看出左图中发生两处比较严重的碰撞，红色圈分别画出错误的部位，一个是防火桥架和风管的碰撞，另外一个是消防水管与其他管道发生碰撞，通过BIM中的碰撞检查可以将它们进行有效地调整，小管优先避让大管，避免在现场中发生管道打架的情况。

预留预埋

1）主要工艺流程

预留预埋施工

复核检查确定预留预埋件

加工制作预留预埋件

熟悉图纸

深化设计

绘制预留预埋图

材料准备

预留预埋工艺流程图

2）预留预埋施工

（1）本工程所有的消防预埋工作由我单位土建部门来施工，我专业将严格按照施工规范及图纸要求，进行验收、复合。

（2）本工程预留预埋工作主要为管道井、穿楼板的预留孔洞及套管的安装、穿后隔墙的套管预留预埋，在施工过程中将从以下几个方面进行控制，见下表

① 在楼板、梁、墙上预留孔、洞、槽和预埋件时应有专人按设计图纸将管道及设备的位置、标高尺寸测定，标好孔洞的部位，将预制好的模盒、预埋铁件在绑扎钢筋前按标记固定牢，

盒内塞入纸团等物，在浇注混凝土过程中应有专人配合校对，看管模盒、埋件，以免移位。

嵌墙暗管的墙槽深度宜为管道外径加20mm，宽度宜为管道外径加40-50mm。 其它管道预留孔洞的尺寸，如设计无要求，应按下表规定执行：

洞工作。管道井和管道穿梁、楼板都应和土建配合预留好，注意加强检查，绝不能有遗漏；

③ 为了避免遗漏和错留，在核对间距、尺寸和位置无误并经过相关专业认可的情况下，填写《预留洞一览表》，施工过程中认真对照检查。表格如下表：

预留洞一览表

（4）套管的预留预埋

穿核芯筒和功能层房间后砌隔墙套管预留预埋施工，主要采取以下形式，安装方法及要求如下：

① 套管管径参照下列标准进行选择，如下表：

② 套管安装方法及要求，如下表：